package com.peng.tree;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class HeapSort {

  public static void main(String[] args) {
    //要求将数组进行升序排序
    //int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9};
    // 创建要给80000个的随机的数组
    int[] arr = new int[8000000];
    for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
      arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
    }

    System.out.println("排序前");
    Date data1 = new Date();
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);

    heapSort(arr);

    Date data2 = new Date();
    String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);
    //System.out.println("排序后=" + Arrays.toString(arr));
  }

  //编写一个堆排序的方法
  public static void heapSort(int arr[]) {
    int temp = 0;
    System.out.println("堆排序!!");

//		//分步完成
//		adjustHeap(arr, 1, arr.length);
//		System.out.println("第一次" + Arrays.toString(arr)); // 4, 9, 8, 5, 6
//
//		adjustHeap(arr, 0, arr.length);
//		System.out.println("第2次" + Arrays.toString(arr)); // 9,6,8,5,4

    //完成我们最终代码
    //将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
    for(int i = arr.length / 2 -1; i >=0; i--) {
      adjustHeap(arr, i, arr.length);
    }

		/*
		 * 2).将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
　　			3).重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序。
		 */
    for(int j = arr.length-1;j >0; j--) {
      //交换
      temp = arr[j];
      arr[j] = arr[0];
      arr[0] = temp;
      adjustHeap(arr, 0, j);
    }

    //System.out.println("数组=" + Arrays.toString(arr));

  }

  //将一个数组(二叉树), 调整成一个大顶堆
  /**
   * 功能： 完成 将 以 i 对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
   * 举例  int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9}; => i = 1 => adjustHeap => 得到 {4, 9, 8, 5, 6}
   * 如果我们再次调用  adjustHeap 传入的是 i = 0 => 得到 {4, 9, 8, 5, 6} => {9,6,8,5, 4}
   * @param arr 待调整的数组
   * @param i 表示非叶子结点在数组中索引
   * @param lenght 表示对多少个元素继续调整， length 是在逐渐的减少
   */
  public  static void adjustHeap(int arr[], int i, int lenght) {

    int temp = arr[i];//先取出当前元素的值，保存在临时变量
    //开始调整
    //说明
    //1. k = i * 2 + 1 k 是 i结点的左子结点
    for(int k = i * 2 + 1; k < lenght; k = k * 2 + 1) {
      if(k+1 < lenght && arr[k] < arr[k+1]) { //说明左子结点的值小于右子结点的值
        k++; // k 指向右子结点
      }
      if(arr[k] > temp) { //如果子结点大于父结点
        arr[i] = arr[k]; //把较大的值赋给当前结点
        i = k; //!!! i 指向 k,继续循环比较
      } else {
        break;//!
      }
    }
    //当for 循环结束后，我们已经将以i 为父结点的树的最大值，放在了 最顶(局部)
    arr[i] = temp;//将temp值放到调整后的位置
  }

}
